История создания самых известных головоломок

Пентамино

Существует класс популярных головоломок – полимино, и об одной из них, пентамино, пойдет речь в этой статье.

Известна история о принце Генри, сыне Вильгельма Завоевателя, впоследствии Генрихе I, которая столь часто встречается в старых хрониках, что, несомненно, отражает реальный факт. Приведенная ниже версия этой истории взята из книги Хэйворда «Жизнь Вильгельма Завоевателя», увидевшей свет в 1613 г. «К концу своего царствования Вильгельм передал своим сыновьям Роберту и Генри совместное управление Нормандией, дабы один обуздывал наглость и легкомыслие другого. Принцы отправились навестить французского короля, находившегося тогда в Констанции. Время проводили в играх и состязаниях, Генри часто играл в шахматы с Людовиком, бывшим тогда дофином Франции, и почти всегда выигрывал. Людовик становился все более неразборчив в словах, отчего у Генри не прибавилось к нему уважения. Чрезмерная нетерпимость одного и непокладистость другого в конце концов так накалили атмосферу, что однажды Людовик швырнул шахматы в лицо Генри. Генри в свою очередь ударил Людовика по голове шахматной доской, в кровь разбив ему лицо, и, возможно, дело кончилось бы весьма печально для дофина, если бы принца не удержал собственный брат Роберт. Братья тотчас вскочили на коней, и, как уверяют, их шпоры были столь остры, что им удалось добраться до своих владений, хотя французы преследовали их по пятам». Далее предание гласит (хотя в этой части можно и усомниться), что шахматная доска от удара разломилась на тринадцать частей.

Это двенадцать кусочков разной формы, каждый из которых содержит пять клеток, и только один меньший кусочек состоит из четырех клеток. Таким образом, у нас есть все 64 клетки шахматной доски, а головоломка состоит в том, чтобы вырезать эти части и сложить затем из них правильную Шахматную доску. Сам принц Генри при всей своей ловкости и образованности нашел бы это занятие весьма занимательным.

Первое упоминание полимино относится к 1953 году, когда американский математик С. Голомб, аспирант университета Гарварда, сделал доклад в Гарвардском математическом клубе «Шахматные доски и полимино». Игры и задачи о полимино быстро нашли популярность по всему миру.

Пентамино́ (от др.-греч. πέντα пять, и домино) — пятиклеточные полимино, то есть плоские фигуры, каждая из которых состоит из пяти одинаковых квадратов, соединённых между собой сторонами («ходом ладьи»). Этим же словом иногда называют головоломку, в которой такие фигуры требуется укладывать в прямоугольник или другие формы.

Аналогично классической игре домино из фигур, состоящих из двух квадратов, С. Голомб назвал фигуры тримино (из 3-х квадратов), тетрамино (из 4-х) и пентамино (5 квадратов). Также существуют фигуры из большего количества квадратов.

Для тримино требуется набор из 2-х компонентов – полоски, состоящей из трех квадратов и угла. Для тетрамино требуется уже 5 различных элементов, а для пентамино – 12. При этом, элементы головоломки можно вращать, поэтому несимметричный элемент полимино и его зеркально-отраженная копия считаются одним элементом. А для полимино из большего числа элементов уже требуется еще большее количество элементов: 35 элементом для гексамино и 135 для гептамино. Поэтому такие полимино редко используются для игры.

В 70-е годы в нашей стране был пик популярности этой игры. Тогда же выяснили, что впервые вариант этой игры под названием «12 по 5» придумал Н.Д. Сергиевский еще в 1935 году, а в 1951 эта игра участвовала во Всесоюзном конкурсе детской игрушки. Игра стала активно набирать популярность, и отечественная промышленность выпускала ее в виде набора пластмассовых фишек, уложенных в коробку 6×10. К игре прилагалась инструкция с набором различных задач. Например, классические задачи о покрытии прямоугольников размером 6×10, 5×12, 4×15 и 5×20, используя такой набор.